光纤着色问题探讨.doc

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1、光纤着色问题探讨光纤若色过程中涂层缺陷问题解析李富龙（杭州富通通信技术股份有限公司杭州311422）摘要光缆生产厂家在光纤着色过程屮经常会遇到各种涂层缺陷问题，如脱色、涂层屮冇气泡。本文从现场生产跟踪试验屮仔细剖解了导致涂层缺陷问题的原因并提出了相应的解决方案，并在理论上分析了各类缺陷形成的原因。关键词光纤着色脱色气泡漏料1引言光纤着色是为了在多芯光缆小对不同光纤进行区分，是光缆生产屮玄接在光纤表血加T的工序，所以着色层的质量肓接关系到光缆成品的光纤强度及传输性能。特别是在光纤并带屮，将貢接影响光纤带的平整度。我们对实践生产川

2、出现的各类质量问题进行跟踪验证，着色层缺陷情况尤为突岀，人体总结有三类：•着色光纤表面脱色；•着色光纤涂层小有气泡；•着色层同心度不良。木文将I韦I绕这三类涂层缺陷展开分析。2着色光纤涂层缺陷产生的原因及对策2.1着色光纤表血•脱色现象表面脱色的着色光纤在200倍的光学显微镜下观察状况如图1和图2。图1小的光纤横截血•左下角有一处凹陷，该处为脱色现象，图2是光纤的表曲观察，可看到光纤表面中间有-条亮线，亮线处即为脱色。从图1和图2中可看出着色光纤脱色现象为局部未着上色或某一处的着色层厚度偏薄，也就是着色不均匀，导致该现彖的原因

3、主要有以下几点：•生产屮模具口漏料；•模具内孔洁净度差;•木色光纤表面有杂质或二次涂层不良。2.1.1生产中模具口漏料早期的光纤着色工艺是采用开口杯模具（见图3和图4）,由于受生产线速的限制，在九十年代后期，-种新型的压力涂覆器（或压力型模具）被广泛应用于高速着色机上，见图5和图6；从压力型模具的剖面图屮可看出着色料会从本色光纤入、出口处（上、下模口）漏料，也会由于模具边缘的密封圈破损或变形而产生漏料，这里重点介绍模具口漏料。•上模具口漏料光纤在着色过程屮，木色光纤以一定的速度被拉入到上下模具组成的料室小，一定压力的着色料以

4、特有的粘性与木色光纤表血无相对滑动，所以着色料和本色光纤接触的液血•处形成一动态的弯液型界面（见图3和图5）,同时粘型流会在受限制的模具岀口处驱动一流体压力，此流体压力会形成一冋流，对于压力型模具生产川只要该涡流存在，不会产生漏料，当然也不会引起着色光纤表面脱色。而影响该涡流形成的主要因索有：涂覆压力、着色料粘度、生产线速度、本色光纤外径变动幅度；当这些因素的任一条件变化吋，可能会引起液血不稳定或消失（见图4和图6）,这样会导致上模具口漏料，从而引起着色纤表面脱色。对于开口杯模具，实际生产小只有两种可控制的丁•艺参数，即着色料

5、粘度和线速，只要这两个参数能正确平衡光纤周I韦I的若色料使其顺利形成液血涡流（弯月血）（见图3）,就不会产生着色层脱色现象。而压力型模具，可控制参数较多，根据NavierStoke22公式：uv/ur+1/rXav/ar=l/nXaP/Az（iiffi：V二速度，P二压力，q二粘度，一半径），可以看出，线速度、涂覆压力、着色料粘度及本色光纤外径变动幅度影响着压力型模具内弯液面的形成，也是维持具稳定的能力。当线速增加时，就要求低粘度着色料，这样必须同时增加压力或温度。另拉丝T序也要控制本色光纤外径变动帼度，因为外径变动幅度人的木

6、色光纤，在着色屮会打破弯液血的平衡，使其不稳定或消失，一般，本色光纤外径变动幅度控制在2um以内。实践研究表明，着色的临界加工速度由光纤接触涂料液体入口处涡流（弯液血）的消失而决定，即当光纤着色速度人于空气导入的临界速度时，模具内的弯液面就会消失。•下模具口漏料着色料的主要成分有：着色剂、结膜成分（高活性齐聚物）、光敏剂（光反应引发剂）、单体（高活性稀解剂）、其它辅助剂等，它是一种混合物，所以生产之前要进行慢速充分的搅拌，使各组份均匀。若着色料未充分搅拌或搅拌后静置时间过长，则料内易发生分层现彖，生产屮，着色料会从下模口漏出，

7、并积聚在下模口周

8、韦

9、,在UV光的照射下形成树枝状（见图7）,造成运行中L1涂覆但未固化的着色纤被该积聚物刮擦，导致着色光纤脱色。2.1.2模具内孔洁净度差着色生产屮，模具的清洁也非常重要，作业前未将模具内孔清洗干净（见图8）,模孔内残留着异物，生产中该异物限制了着色料的流动，与涂覆光纤存在表面剪切力，使着色料无法均匀涂覆在本色光纤上，从而引起着色光纤脱色。因此，每次生产Z前，着色模具必须进行-全血的清洗，先将模具、模套及弹簧放入盛有丙酮溶剂的烧杯屮浸泡，然后送到超声波清洗器里清洗，之后川干净的压缩空气吹干后使川，必要时要到显

10、微镜下观察清洗状况。2.1.3本色光纤表血有杂质或二次涂覆层不良车间的洁净度对光纤生产的每个环节是至关重要的，因为空气屮的灰尘颗粒或异物会被高速运行的木色光纤产生的静电吸附在光纤表血，和光纤一起进入着色模具组成的料室内，而料室体积小，这些颗粒会在模具的内模孔积聚，这样会产生2